JP6806315B2

JP6806315B2 - プリント回路基板

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Publication number: JP6806315B2
Application number: JP2016047569A
Authority: JP
Inventors: ミンタエ−ホン; アンセオク−ファン; 小椋　一郎; 一郎小椋; カンミュン−サム
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: KR20170076409A; KR102494340B1; JP2017118084A

Description

本発明は、プリント回路基板に関する。

携帯機器の開発が加速化するにつれて携帯機器の性能向上の要求が高まっており、チップの発熱による性能低下などの問題が注目されている。また近年には、ＷＬＰ（ＷａｆｅｒｌｅｖｅｌＰａｃｋａｇｅ）などの開発が行われつつあり、ＰＣＢまたはパッケージの薄板化の傾向はさらに進んでいる。これにより、薄板でありながら放熱が可能な製品が要求されている。

韓国公開特許第１０−２０１５−０１１５３４６号公報

本発明の一側面によれば、一面及び上記一面に対向する他面を備えた金属層と、上記金属層の上記他面を除いた上記一面に積層される一つ以上の絶縁層と、上記金属層に埋め込まれた第１回路パターンと、上記第１回路パターンと上記金属層との間に介在される絶縁物質と、を含むプリント回路基板が提供される。

本発明の他の側面によれば、一面及び上記一面に対向する他面を備えた金属層と、上記金属層の両面に形成される絶縁物質と、上記金属層の上記他面を除いた上記一面上に積層される一つ以上の絶縁層と、上記金属層の上記他面に積層された絶縁物質に埋め込まれている第１回路パターンと、を含み、上記絶縁物質は、上記第１回路パターンと上記金属層とを絶縁させるプリント回路基板が提供される。

本発明のまた他の側面によれば、金属層を含むコアと、上記コア上に積層される絶縁層と、上記コアに埋め込まれた第１回路パターンと、を含み、上記コアの一面に積層された絶縁層の数が上記コアの他面に積層された絶縁層の数よりも大きいプリント回路基板が提供される。

本発明の第１実施例に係るプリント回路基板を示す図である。本発明の第２実施例に係るプリント回路基板を示す図である。本発明の第１実施例に係るプリント回路基板の製造方法の一工程を示す図である。図３の工程の次の工程を示す図である。図４の工程の次の工程を示す図である。図５の工程の次の工程を示す図である。図６の工程の次の工程を示す図である。図７の工程の次の工程を示す図である。図８の工程の次の工程を示す図である。本発明の第２実施例に係るプリント回路基板の製造方法におけるコアを形成するステップの一工程を示す図である。図１０の工程の次の工程を示す図である。図１２の工程の次の工程を示す図である。図１２の工程の次の工程を示す図である。図１３の工程の次の工程を示す図である。図１４の工程の次の工程を示す図である。図１５の工程の次の工程を示す図である。本発明の第２実施例に係るプリント回路基板の製造方法における絶縁層を形成するステップの一工程を示す図である。図１７の工程の次の工程を示す図である。図１８の工程の次の工程を示す図である。図１９の工程の次の工程を示す図である。図２０の工程の次の工程を示す図である。図２１の工程の次の工程を示す図である。本発明の第２実施例に係るプリント回路基板の製造方法におけるコアと絶縁層とを一括積層するステップの一工程を示す図である。図２３の工程の次の工程を示す図である。

本発明に係るプリント回路基板の実施例を添付図面を参照して詳細に説明に、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明は省略する。

また、本明細書において、第１、第２などの用語は、同一または相応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または相応する構成要素が第１、第２などの用語により限定されない。

また、結合とは、各構成要素の間の接触関係において、各構成要素の間に物理的に直接接触する場合のみを意味するものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用する。

＜プリント回路基板＞
図１は、本発明の第１実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

図１を参照すると、本発明の第１実施例に係るプリント回路基板は、コア１００と、絶縁層１２０と、第１回路パターン１３０と、絶縁物質１４０と、第１ビア１５０と、を含むことができる。ここで、コア１００は、金属層１１０であってもよい。

金属層１１０は、一面と他面とを備え、一面と他面とは互いに対向している。すなわち、一面と他面とは互いに反対側に位置する。

金属層１１０は、複数の層で構成することができる。この場合、金属層１１０は、第１金属層１１１及び第２金属層１１２を含むことができる。第２金属層１１２は、第１金属層１１１の一面または両面に積層されることが可能である。また、第１金属層１１１が、第２金属層１１２の両面に形成されることも可能である。

第１金属層１１１と第２金属層１１２とは、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、亜鉛（Ｚｎ）、タングステン（Ｗ）、またはモリブデン（Ｍｏ）等を含むことができ、また金属層１１１、１１２は、インバー（Ｉｎｖａｒ）、コバール（Ｋｏｖａｒ）等の合金のうちの一つであってもよい。

第１金属層１１１及び第２金属層１１２は、互いに異なる金属で形成されてもよい。第１金属層１１１の熱伝導率は、第２金属層１１２の熱伝導率より大きく、第１金属層１１１の剛性率は、第２金属層１１２の剛性率より小さくてもよい。

例えば、第１金属層１１１が銅であり、第２金属層１１２がインバーであってもよい。銅層は、放熱特性を向上させ、インバー層は、剛性を向上させて歪み（ｗａｒｐａｇｅ）の問題を解決することができる。

またインバー層は、３００℃以上の温度においても物理的特性の変化が微々たるものであるため、高温の条件下でプリント回路基板の歪みの問題を改善するのに効果的である。

第１金属層１１１及び第２金属層１１２は、シート（ｓｈｅｅｔ）形態に製作されて、互いにラミネート（ｌａｍｉｎａｔｅ）されてもよい。

または第１金属層１１１及び第２金属層１１２はそれぞれメッキにより形成されてもよい。すなわち、キャリア上に第１金属層１１１がメッキにより形成され、第１金属層１１１上に第２金属層１１２がメッキにより形成された後、キャリアを除去することにより、金属層１１０を形成することができる。しかし、この方法に限定されない。

絶縁層１２０は、金属層１１０上に積層される絶縁性の層である。絶縁層１２０は、一層以上の層で構成されることができる。

絶縁層１２０は、金属層１１０の一面にのみ積層され、金属層１１０の他面には積層されなくてもよい。この場合、絶縁層１２０は、金属層１１０の一面にのみビルドアップ（ｂｕｉｌｄ−ｕｐ）される。

または絶縁層１２０は、金属層１１０の両面に積層可能であり、金属層１１０の一面に積層された絶縁層１２０の数を金属層１１０の他面に積層された絶縁層１２０の数より大きくすることができる。すなわち、絶縁層１２０は、コア１００を基準にして上下非対称に積層されることが可能である。

絶縁層１２０は、プリプレグ（ＰＰＧ）またはビルドアップフィルム（ｂｕｉｌｄｕｐｆｉｌｍ）であってもよい。プリプレグまたはビルドアップフィルムは、樹脂を主成分とすることができる。この場合、樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ−Ｔｒｉａｚｉｎｅ）樹脂などを含むことができる。

エポキシ樹脂には、例えば、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック系エポキシ樹脂、クレゾールノボラック系エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、環型脂肪族系エポキシ樹脂、シリコン系エポキシ樹脂、窒素系エポキシ樹脂、リン系エポキシ樹脂等があるが、これに限定されない。

一方、プリプレグには、上記樹脂にガラス繊維（ｇｌａｓｓｃｌｏｔｈ）等の補強材が含まれてもよい。ビルドアップフィルムには、上記樹脂にシリカ等の無機フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）が充填されてもよい。このビルドアップフィルムとしては、ＡＢＦ（ＡｊｉｎｏｍｏｔｏＢｕｉｌｄ−ｕｐＦｉｌｍ）等を用いることができる。

金属層１１０及び非対称（または、一方向に積層）絶縁層１２０を用いると、プリント回路基板の歪み（ｗａｒｐａｇｅ）の問題を解決することができる。

第１回路パターン１３０は、コア１００、すなわち金属層１１０に埋め込まれることができる。金属層１１０が、第１金属層１１１と第２金属層１１２とを含む場合、第１回路パターン１３０の厚さは第１金属層１１１の厚さ以下であってもよい。

ここで、「埋め込まれる」とは、金属層１１０の内部に第１回路パターン１３０の少なくとも一部が挿入されることを意味し、第１回路パターン１３０の全ての面が外部に露出されないことを意味するものではない。

第１回路パターン１３０は、金属層１１０に埋め込まれ、第１回路パターン１３０の一面が金属層１１０から露出することができる。この場合、第１回路パターン１３０は、金属層１１０の下側にかたよって形成されることができる。すなわち、第１回路パターン１３０の一面と金属層１１０の上記他面とは同一面上に位置できる。

第１回路パターン１３０は、電気伝導特性を考慮し、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の金属で形成されることができる。

絶縁物質１４０は、第１回路パターン１３０と金属層１１０との間に介在されてもよい。第１回路パターン１３０及び金属層１１０は、すべて電気伝導性の物質であるため、第１回路パターン１３０と金属層１１０とは互いに絶縁される必要がある。よって、第１回路パターン１３０と金属層１１０とは接触しないで、互いに離隔しており、離隔された空間に絶縁物質１４０を充填することができる。

絶縁物質１４０は、感光性であって、ｐｈｏｔｏｉｍａｇｅａｂｌｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ（ＰＩＤ）であってもよい。感光性絶縁物質１４０を用いると、フォトリソグラフィ工程を絶縁物質１４０に直接適用することができる。

第１ビア１５０は、第１回路パターン１３０に接続され、金属層１１０に埋め込まれることができる。この場合、第１ビア１５０は、絶縁物質１４０により金属層１１０とは絶縁され、結果的に絶縁物質１４０に第１ビア１５０が埋め込まれることになる。すなわち、第１ビア１５０も金属層１１０から離隔され、離隔空間に絶縁物質１４０が充填される。

第１ビア１５０が感光性絶縁物質１４０内に埋め込まれる場合、第１ビア１５０は、フォトリソグラフィ工程によりビアホールを形成し、ビアホールを伝導性物質で充填することにより形成できる。この場合、第１ビア１５０の断面積の上下差は、ほとんどないように形成できる。すなわち、第１ビア１５０の断面積を上下一定にすることができる。

第１回路パターン１３０及び第１ビア１５０の全体の厚さは、金属層１１０の厚さと同一であってもよい。

本発明の実施例に係るプリント回路基板は、第２回路パターン１６０と第２ビア１７０とをさらに含むことができる。

第２回路パターン１６０は、絶縁層１２０に形成され、絶縁層１２０の一面または内部に形成できる。特に、第２回路パターン１６０のうち、上記金属層１１０の一面に形成される回路パターンは絶縁層１２０の内部に形成され、その以外の回路パターンは絶縁層１２０の一面に位置する。最外郭に位置した第２回路パターン１６０は絶縁層１２０に対して突出している。

第２回路パターン１６０は、第１ビア１５０により第１回路パターン１３０に電気的に接続できる。

第２回路パターン１６０は、電気伝導特性を考慮し、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の金属で形成することができる。

第２ビア１７０は、第２回路パターン１６０の層間接続の機能を担う。第２ビア１７０は、銅（Ｃｕ）で形成するか、銅以外に錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、またはこれらの合金などで形成することができる。

第１回路パターン１３０、第２回路パターン１６０、第１ビア１５０、及び第２ビア１７０は、全て同一の金属で形成されてよいが、これに限定されず、少なくとも二つは互いに異なる金属で形成することもできる。

本発明の実施例に係るプリント回路基板は、ソルダーレジスト１９０をさらに含むことができる。

ソルダーレジスト層１９０は、最外郭の絶縁層１２０上に、また金属層１１０の他面に形成され、プリント回路基板の最外郭に位置し、第１回路パターン１３０及び第２回路パターン１６０を保護する層である。

但し、ソルダーレジスト層１９０には開口領域が形成されており、第１回路パターン１３０及び第２回路パターン１６０の少なくとも一部を露出させることができる。露出された回路パターン上には、ソルダーボールのような接続部が形成され、本発明の実施例に係るプリント回路基板のチップ、電子素子、メインボードなどが外部装置に接続することができる。

一方、ソルダーレジスト層１９０には、開口領域以外に金属層の露出領域を設けることができる。ソルダーレジスト層１９０の金属層の露出領域を設けると、金属層１１０が外部に露出されるので、プリント回路基板の上部に実装される外部機器から発生した熱を金属層の露出領域から放出できる。

特に、金属層の露出領域に対応して絶縁層１２０内に放熱ビア１８０を形成することができる。放熱ビア１８０は、金属層１１０に直接接触することができる。

放熱ビア１８０は、第２ビア１７０と同一の物質で、また同様の工程により形成できる。但し、放熱ビア１８０は第２回路パターン１６０とは接続するが、第１回路パターン１３０とは電気的に接続されなくてもよい。

例えば、プリント回路基板の上部にチップが実装されると、チップのパッドは第２回路パターン１６０に電気的に接続される。チップとプリント回路基板との間の信号伝達は、第２回路パターン１６０、第２ビア１７０、第１ビア１５０、及び第１回路パターン１３０の順（またはその逆順）に行われることができ、チップで発生した熱は、第２回路パターン１６０、放熱ビア１８０、及び金属層１１０（特に金属層の露出領域）を介して排出できる。

一方、金属層の露出領域から、相対的に熱伝導率の大きい第１金属層１１１が露出してもよい。

図２は、本発明の第２実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

図２を参照すると、本発明の第２実施例に係るプリント回路基板は、コア１００と、絶縁層１２０と、第１回路パターン１３０と、第１ビア１５０と、を含むことができる。ここで、コア１００は、金属層１１０と絶縁物質１４０とを含むことができる。

金属層１１０は、複数の層で構成されることができる。この場合、金属層１１０は、第１金属層１１１及び第２金属層１１２を含むことができる。第２金属層１１２は、第１金属層１１１の一面または両面に積層されることができる。また、第１金属層１１１が、第２金属層１１２の両面に形成されることもできる。

第１金属層１１１及び第２金属層１１２は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、亜鉛（Ｚｎ）、タングステン（Ｗ）、またはモリブデン（Ｍｏ）等を含むことができ、また、金属層１１０、１２０は、インバー（Ｉｎｖａｒ）、コバール（Ｋｏｖａｒ）等の合金のうちの一つであってもよい。

第１金属層１１１と第２金属層１１２とは、互いに異なる金属で形成可能である。第１金属層１１１の熱伝導率は、第２金属層１１２の熱伝導率より大きく、第１金属層１１１の剛性率は第２金属層１１２の剛性率より小さくてもよい。

例えば、第１金属層１１１が銅であり、第２金属層１１２はインバーであることができる。銅層は、放熱特性を向上させ、インバー層は、剛性を向上させて歪み（ｗａｒｐａｇｅ）の問題を解決することができる。

またインバー層は、３００℃以上の温度では物理的特性の変化が微々たるものであり、高温の条件下でプリント回路基板の歪みの問題を改善するのに効果的である。

第１金属層１１１及び第２金属層１１２は、シート（ｓｈｅｅｔ）形態に製作されて、互いにラミネート（ｌａｍｉｎａｔｅ）されてもよい。または、第１金属層１１１及び第２金属層１１２はそれぞれメッキにより形成されることも可能である。

絶縁物質１４０は、金属層１１０の両面に形成可能である。絶縁物質１４０は、プリプレグ（ＰＰＧ）またはビルドアップフィルム（ｂｕｉｌｄｕｐｆｉｌｍ）であってもよい。プリプレグまたはビルドアップフィルムは、樹脂を主成分としてもよい。ここで樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ−Ｔｒｉａｚｉｎｅ）樹脂などを含むことができる。

絶縁物質１４０は、非感光性であってもよい。

プリプレグには、上記樹脂にガラス繊維（ｇｌａｓｓｃｌｏｔｈ）等の補強材が含まれてもよい。ビルドアップフィルムには、上記樹脂にシリカ等の無機フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）が充填されてもよい。このビルドアップフィルムとしては、ＡＢＦ（ＡｊｉｎｏｍｏｔｏＢｕｉｌｄ−ｕｐＦｉｌｍ）等を用いることができる。

絶縁層１２０は、コア１００上に積層される絶縁性の層である。絶縁層１２０は、一層以上の層で構成可能である。

絶縁層１２０は、金属層１１０を基準にして一面上にのみ積層され、他面上には積層されなくてもよい。すなわち、絶縁層１２０は、金属層１１０の一面に積層された絶縁物質１４０上にのみビルドアップすることができる。

または絶縁層１２０は、金属層１１０を基準にして両面上に積層され、金属層１１０の一面上に積層された絶縁層１２０の数を金属層１１０の他面上に積層された絶縁層１２０の数より大きくすることができる。すなわち、絶縁層１２０は、コア１００を基準にして上下非対称に積層されることが可能である。

絶縁層１２０は、プリプレグ（ＰＰＧ）またはビルドアップフィルム（ｂｕｉｌｄｕｐｆｉｌｍ）であってもよい。プリプレグまたはビルドアップフィルムは、樹脂を主成分とすることができる。ここで樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ−Ｔｒｉａｚｉｎｅ）樹脂等を含むことができる。

プリプレグには、上記樹脂にガラス繊維（ｇｌａｓｓｃｌｏｔｈ）等の補強材が含まれてもよい。ビルドアップフィルムには上記樹脂にシリカのような無機フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）が充填されてもよい。このビルドアップフィルムとしてはＡＢＦ（ＡｊｉｎｏｍｏｔｏＢｕｉｌｄ−ｕｐＦｉｌｍ）等を用いることができる。

一方、絶縁層１２０は、感光性であってもよい。

金属層１１０及び非対称（または、一方向に積層された）絶縁層１２０を用いると、プリント回路基板の歪み（ｗａｒｐａｇｅ）の問題を解決することができる。

第１回路パターン１３０は、コア１００に埋め込まれてもよい。第１回路パターン１３０は、絶縁物質１４０内に埋め込まれてもよい。特に、第１回路パターン１３０は、金属層１１０の他面に積層された絶縁物質１４０内に埋め込まれてもよい。

第１回路パターン１３０の厚さは、金属層１１０の他面に積層された絶縁物質１４０の厚さ以下であってもよい。第１回路パターン１３０の一面は、絶縁物質１４０に対して露出することができる。ここで、第１回路パターン１３０は、金属層１１０の他面に積層された絶縁物質１４０の下側にかたよって形成されてもよい。すなわち、第１回路パターン１３０の一面と絶縁物質１４０の表面とは、同一面上に位置できる。

第１回路パターン１３０と金属層１１０とは接触されなく、絶縁物質１４０により絶縁できる。

第１ビア１５０は、第１回路パターン１３０に接続され、コア１００に埋め込まれることができる。第１ビア１５０は、金属層１１０と絶縁物質１４０とを全て貫通することができる。ここで、第１ビア１５０は、金属層１１０と離隔され、離隔空間には上記絶縁物質１４０を充填できる。

すなわち、絶縁物質１４０は、金属層１１０の両面だけではなく、第１ビア１５０と金属層１１０との間にも形成されることができる。これにより、第１ビア１５０は、絶縁物質１４０により金属層１１０と絶縁されることができる。

第１回路パターン１３０と第１ビア１５０の全体の厚さは、コア１００の厚さと同一であってもよい。

第２回路パターン１６０は、絶縁層１２０に形成され、絶縁層１２０の内部にも形成されることができる。第２回路パターン１６０のうちの一部はコア１００の表面に形成されることができる。

一方、絶縁層１２０が感光性である場合、第２回路パターン１６０の少なくとも一部はフォトリソグラフィ工程を用いて形成することができる。特に、第２回路パターン１６０のうちのコア１００の表面に形成されるもの以外の回路パターンは、フォトリソグラフィ工程を用いて形成することができる。

第２回路パターン１６０は、第１ビア１５０により第１回路パターン１３０に電気的に接続可能となる。

第２回路パターン１６０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属で形成することができる。

第２ビア１７０は、第２回路パターン１６０の層間接続のための機能を担う。第１回路パターン１３０、第２回路パターン１６０、第１ビア１５０、及び第２ビア１７０は全て同じ金属で形成できるが、これに限定されず、少なくとも二つは互いに異なる金属で形成されてもよい。

特に、第２ビア１７０は、ソルダー（ｓｏｌｄｅｒ）を含む物質で形成されることができる。第２ビア１７０は、ソルダーペースト（ｐａｓｔｅ）であってもよい。第２ビア１７０がソルダーペーストであると、プリント回路基板の一括積層に有利となる。

ここで、ソルダーとは、半田付けに使用される物質を意味し、その材質が鉛（Ｐｂ）に限定されることはない。すなわち、第２ビア１７０は、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）またはこれらの合金で形成されることができる。

一方、第２ビア１７０は、ソルダー以外の伝導性物質で形成された伝導性ペーストであってもよい。

ソルダーレジスト層１９０は、最外郭絶縁層１２０上に、またコア１００の露出された面上に形成され、プリント回路基板の最外郭に位置し、第１回路パターン１３０と第２回路パターン１６０とを保護する層である。

但し、ソルダーレジスト層１９０には開口領域が形成され、第１回路パターン１３０及び第２回路パターン１６０の少なくとも一部を露出させることができる。露出された回路パターン上にはソルダーボールのような接続部が形成されて、本発明の実施例に係るプリント回路基板のチップ、電子素子、メインボードなどが外部装置に接続可能となる。

一方、本発明の実施例に係るプリント回路基板は、放熱ビア１８０をさらに含むことができる。放熱ビア１８０は、コア１００の絶縁物質１４０内に形成されるビア１８１と絶縁層１２０に形成されるビア１８２とに分けられる。

放熱ビア１８０は、コア１００の金属層１１０に直接接触することができる。放熱ビア１８０は、外部機器から発生した熱を金属層１１０に伝達し、その熱は金属層１１０の側面または他面を介して放出されることができる。

放熱ビア１８０のうちコア１００の絶縁物質１４０に形成されるビア１８１は、第１ビア１５０と同じ物質で、同様の工程により形成されることができる。

また、放熱ビア１８０のうち絶縁層１２０に形成されるビア１８２は、第２ビア１７０と同じ物質で、同様の工程により形成されることができる。

放熱ビア１８０は、第２回路パターン１６０とは接続しても、第１回路パターン１３０とは電気的に接続されなくてもよい。

＜プリント回路基板の製造方法＞
図３から図９は、本発明の第１実施例に係るプリント回路基板の製造方法を示す図である。

図３から図９を参照すると、本発明の第１実施例に係るプリント回路基板の製造方法は、キャリア基板Ｃを用いて、キャリア基板Ｃに第１回路パターン１３０を形成し、絶縁物質１４０、金属層１１０を形成し、第１ビア１５０、第２回路パターン１６０、及び絶縁層１２０を形成し、ソルダーレジスト層１９０を形成することができる。

図３を参照すると、キャリア基板Ｃ上に第１回路パターン１３０を形成する。キャリア基板Ｃは、樹脂からなった絶縁材で形成されることができる。

第１回路パターン１３０は、アディティブ（ａｄｄｉｔｉｖｅ）法、サブトラックティブ（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）法、セミアディティブ（Ｓｅｍｉａｄｄｉｔｉｖｅ）法、テンティング（Ｔｅｎｔｉｎｇ）法、ＭＳＡＰ（ＭｏｄｉｆｉｅｄＳｅｍｉＡｄｄｉｔｉｖｅＰｒｏｃｅｓｓ）法等の方法により形成することができるが、これらに限定されない。

キャリア基板Ｃ上には、先ずシード層Ｓを形成することができる。シード層Ｓは、第１回路パターン１３０と同じ金属で形成することができる。また、シード層Ｓの厚さは、第１回路パターン１３０の厚さより小さくてもよい。

シード層Ｓは、無電解メッキ法またはスパッタリングなどの方法により形成可能であり、複数の層で構成することができる。

シード層Ｓ上に電解メッキ層が形成され、第１回路パターン１３０を形成することができる。この過程で、感光性ドライフィルムが積層され、ドライフィルムに選択的に開口を形成した後、該当開口内に電解メッキ層が形成されて第１回路パターン１３０を形成することができる。

図４を参照すると、キャリア基板Ｃ上に感光性の絶縁物質１４０及び金属層１１０が形成される。

先ず、絶縁物質１４０が第１回路パターン１３０をカバーするようにキャリア基板Ｃ上に形成され、フォトリソグラフィ工程により第１回路パターン１３０に対応する部分のみ残り、その他の部分が除去される。ここで、第１回路パターン１３０に対応する部分とは、第１回路パターン１３０と金属層１１０とを絶縁できる程度の余分を含む概念である。

すなわち、第１回路パターン１３０は、絶縁物質１４０により取り囲まれて外部に露出されない。

その後、絶縁物質１４０が存在しない部分に対して金属層１１０が形成される。金属層１１０は、電解メッキ法により形成可能であり、シード層Ｓからメッキ層が成長することができる。

金属層１１０は、第１金属層１１１と第２金属層１１２とを含むことができる。

先ず、シード層Ｓ上に第１金属層１１１が形成され、第１金属層１１１上に第２金属層１１２が形成されることができる。第１金属層１１１の厚さと第２金属層１１２の厚さとは、同一であるか、いずれかがより大きく形成されてもよい。

第１金属層１１１の厚さは、第１回路パターン１３０の厚さ以上であってもよい。

また、金属層１１０の厚さは、絶縁物質１４０の厚さと同じであってもよく、絶縁物質１４０の厚さが金属層１１０の厚さより大きくてもよい。

図５を参照すると、絶縁物質１４０にビアホールＶＨが形成される。

上述したように、絶縁物質１４０は感光性であるので、フォトリソグラフィ工程によりビアホールＶＨを形成することができる。しかし、この方法に限定されず、絶縁物質１４０のビアホールＶＨは、ＣＯ_２、ＹＡＧ等のレーザー加工を用いて形成することもできる。

特に、レーザー加工によりビアホールＶＨを形成する場合、ビアホールＶＨの断面積は、加工面からキャリア基板Ｃ側に行くほど小さくなることができる。これに対して、フォトリソグラフィ工程によりビアホールＶＨを形成する場合は、ビアホールＶＨの断面積を一定にすることができる。

ビアホールＶＨにより第１回路パターン１３０の少なくとも一部が露出される。

図６及び図７を参照すると、第１ビア１５０と第２回路パターン１６０が形成される。

図６を参照すると、ドライフィルムＤが金属層１１０上に積層される。ドライフィルムＤは感光性である。また、ドライフィルムＤには、フォトリソグラフィ工程などにより開口部Ｏが形成される。開口部Ｏは、ビアホールＶＨと対応しており、開口部Ｏの領域はビアホールＶＨ領域を含むことができる。

図７を参照すると、ビアホールＶＨが充填されて、第１ビア１５０が形成される。また、開口部Ｏが充填されて第２回路パターン１６０の一部が形成される。第１ビア１５０と第２回路パターン１６０とは、同様のメッキ工程により形成することができる。

図８を参照すると、絶縁層１２０と第２回路パターン１６０とが繰り返し積層される。すなわち、第２回路パターン１６０の一部は、金属層１１０の一面に先に形成され、第２回路パターン１６０の残りは絶縁層１２０とともに形成される。

具体的に、絶縁層１２０は、金属層１１０の一面に形成された第２回路パターン１６０をカバーしながら積層される。絶縁層１２０は半硬化状態にあるため、金属層１１０の一面に形成された第２回路パターン１６０の形状に合わせて変形することができる。よって、絶縁層１２０は、金属層１１０の一面に形成された第２回路パターン１６０とも接触し、金属層１１０とも接触することができる。

以後、絶縁層１２０内に第２ビア１７０が形成され、絶縁層１２０上にまた他の第２回路パターン１６０が形成される。このような過程が繰り返されて、所望する層数まで形成することができる。

第２回路パターン１６０は、アディティブ（ａｄｄｉｔｉｖｅ）法、サブトラックティブ（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）法、セミアディティブ（Ｓｅｍｉａｄｄｉｔｉｖｅ）法、テンティング（Ｔｅｎｔｉｎｇ）法、ＭＳＡＰ（ＭｏｄｉｆｉｅｄＳｅｍｉＡｄｄｉｔｉｖｅＰｒｏｃｅｓｓ）等の方法により形成することができ、これらの方法に限定されない。

または、金属層１１０の一面に第２回路パターン１６０が形成された後に、予め積層された複数の絶縁層１２０を一度に一括して金属層１１０に積層することもできる。当該絶縁層１２０には第２回路パターン１６０が形成されていることは勿論である。

図９を参照すると、キャリア基板Ｃが除去され、プリント回路基板の最外郭にソルダーレジスト層１９０が形成される。ソルダーレジスト層１９０は、絶縁層１２０及び金属層１１０上に積層され、必要によって、ソルダーレジスト層１９０に第１回路パターン１３０及び第２回路パターン１６０の一部を露出させるための開口を形成することができる。

図面には図示されていないが、ソルダーレジスト層１９０の開口から露出された第１回路パターン１３０及び第２回路パターン１６０の表面には、表面処理層が設けられてもよい。表面処理層は、金メッキ層またはＯＳＰ層であってもよい。

図１０から図２４は、本発明の第２実施例に係るプリント回路基板の製造方法を示す図である。

本発明の第２実施例に係るプリント回路基板の製造方法は、大きく３つのステップに分けられる。第１ステップは、コア１００を形成するステップであり、第２ステップは、絶縁層部分を形成するステップであり、第３ステップは、コア１００と絶縁層部分とを互いに一括積層するステップである。

図１０から図１６には、コア１００を形成するステップが示されており、図１７から図２２には、絶縁層部分を形成するステップが示されており、図２３及び図２４には、コア１００と絶縁層部分とを一括積層するステップが示されている。

図１０を参照すると、キャリア基板Ｃ上に第１回路パターン１３０が形成される。キャリア基板Ｃは、樹脂からなった絶縁材で形成されることができる。

第１回路パターン１３０は、アディティブ（ａｄｄｉｔｉｖｅ）法、サブトラックティブ（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）法、セミアディティブ（Ｓｅｍｉａｄｄｉｔｉｖｅ）法、テンティング（Ｔｅｎｔｉｎｇ）法、ＭＳＡＰ（ＭｏｄｉｆｉｅｄＳｅｍｉＡｄｄｉｔｉｖｅＰｒｏｃｅｓｓ）等の方法により形成することができ、これらの方法に限定されない。

キャリア基板Ｃ上には、シード層Ｓが先に形成されてもよい。シード層Ｓは、第１回路パターン１３０と同じ金属で形成することができる。また、シード層Ｓの厚さは、第１回路パターン１３０の厚さより小さくてもよい。

シード層Ｓは、無電解メッキ法またはスパッタリングなどの方法により形成可能であり、複数の層で構成されることができる。

シード層Ｓ上に電解メッキ層が形成され、第１回路パターン１３０を形成することができる。この過程で、感光性ドライフィルムが積層され、ドライフィルムに選択的に開口を形成した後に、当該開口内に電解メッキ層を形成することで第１回路パターン１３０を形成することができる。

図１１を参照すると、絶縁物質１４０と金属層１１０とが形成される。先ず、絶縁物質１４０が第１回路パターン１３０をカバーするように形成され、絶縁物質１４０上に金属層１１０が形成される。金属層１１０は、シート形態に製作されて、絶縁物質１４０上に積層されることができる。

図１２を参照すると、金属層１１０にエッチングホールＥＨが形成される。エッチングホールＥＨはエッチング方法により形成され、金属層１１０が２種の金属で構成された場合、それぞれの金属と反応するエッチング液を用いてエッチング工程を２回行うか、２種の金属両方とも反応するエッチング液を用いてエッチング工程を１回行うことにより、エッチングホールＥＨを形成することができる。

但し、エッチングホールＥＨは、金属層１１０にのみ形成され、絶縁物質１４０には形成されない。

図１３を参照すると、エッチングホールＥＨが絶縁物質１４０で充填される。ここで、充填される絶縁物質１４０は、金属層１１０よりも先に形成された絶縁物質１４０と同じであってもよい。

絶縁物質１４０は、エッチングホールＥＨの深さよりも大きい厚さで形成され、金属層１１０の一面をカバーできる。

図１４を参照すると、エッチングホールＥＨ内に充填された絶縁物質１４０にビアホールＶＨが形成される。一方、図１４では、放熱ビア１８０のためのホールも共に形成される。このようなビアホールＶＨ及び放熱ビアホールは、レーザー加工により形成可能である。

図１５を参照すると、ビアホールＶＨが伝導性物質で充填されて第１ビア１５０が形成され、放熱ビアホールが伝導性物質で充填されて放熱ビア１８０が形成される。伝導性物質が充填される方法としてはメッキ法を用いてもよい。

一方、図１５に示すように、絶縁物質１４０上に第２回路パターン１６０を形成することができる。絶縁物質１４０の表面に形成される第２回路パターン１６０は、第１ビア１５０と同様の工程により形成可能である。

図１６を参照すると、キャリア基板Ｃが除去され、シード層Ｓがともに除去される。シード層Ｓは、エッチングにより除去することができる。

図１７を参照すると、キャリアフィルムＦ上に、後に第２回路パターン１６０となる金属物質層（Ｍ）が形成される。金属物質層（Ｍ）はキャリアフィルムＦの両面に形成される。キャリアフィルムＦは、ＰＥＴ材質であってもよい。

図１８を参照すると、金属物質層がエッチングされ、金属物質層に選択的に開口が形成される。ここで、キャリアフィルムＦはエッチングされない。

図１９を参照すると、感光性または非感光性の絶縁層１２０が積層される。絶縁層１２０は、金属物質層をカバーし、金属物質層の開口を充填する。

図２０を参照すると、絶縁層１２０にビアホールＶＨ'が形成される。ビアホールＶＨ'は、金属物質層（Ｍ）に接続するように形成される。ビアホールＶＨ'は、フォトリソグラフィ工程またはレーザー加工などにより形成可能である。

図２１を参照すると、ビアホールＶＨ'が伝導性物質で充填されて第２ビア１７０が形成される。伝導性物質で充填されたビアホールＶＨ'の一部は、放熱ビア１８０となる。一方、第２回路パターン１６０と放熱ビア１８０とは絶縁層１２０に埋め込まれる。

ここで、伝導性物質はソルダーペーストであってもよい。

図２２を参照すると、キャリアフィルムＦが除去される。キャリアフィルムＦが除去されると、金属物質層（Ｍ）は第２回路パターン１６０となり、絶縁層１２０、第２回路パターン１６０、第２ビア１７０が完成される。このように完成されたものを絶縁層部分と称した。

図１７から図２２までの工程を繰り返すと、第２回路パターン１６０及び第２ビア１７０が多様に形成された絶縁層部分を複数形成することができる。

図２３及び図２４を参照すると、コア１００と絶縁層部分とが一括積層される。

図２３に示すように、コア１００と複数の絶縁層部分とを並んで配置し、図２４に示すように、これらを一括して加圧積層すると、第２回路パターン１６０と第２ビア１７０とが互いに接続し、放熱ビア１８０が互いに接続し、絶縁層１２０とコア１００の絶縁物質１４０とが互いに接触する。

図２４を参照すると、プリント回路基板の最外郭にソルダーレジスト層１９０が形成される。ソルダーレジスト層１９０は、絶縁層１２０及びコア１００上に積層され、必要によって、ソルダーレジスト層１９０に第１回路パターン１３０及び第２回路パターン１６０の一部を露出させるための開口を形成することができる。

図面には図示されていないが、ソルダーレジスト層１９０の開口から露出された第１回路パターン１３０及び第２回路パターン１６０の表面には、表面処理層を形成することができる。表面処理層は、金メッキ層またはＯＳＰ層であってもよい。

以上、本発明の一実施例について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば特許請求の範囲に記載した本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加などにより本発明を多様に修正及び変更することができ、これも本発明の範囲内に含まれるといえよう。

１００コア
１１０金属層
１１１第１金属層
１１２第２金属層
１２０絶縁層
１３０第１回路パターン
１４０絶縁物質
１５０第１ビア
１６０第２回路パターン
１７０第２ビア
１８０放熱ビア
１９０ソルダーレジスト

Claims

一面及び前記一面に対向する他面を備えた金属層と、
前記金属層の前記他面を除いた前記一面に積層される一つ以上の絶縁層と、
前記金属層の前記他面に埋め込まれ、一面が前記金属層の前記他面に露出した第１回路パターンと、
前記第１回路パターンと前記金属層との間に介在される絶縁物質と、
前記金属層の前記他面に配置されて前記金属層に接触されるソルダーレジスト層と、
を含むプリント回路基板。
前記第１回路パターンに電気的に接続され、前記金属層を貫通する第１ビアを含み、前記絶縁物質は、前記第１ビアと前記金属層とを絶縁させる請求項１に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層に形成され、前記第１ビアに電気的に接続する第２回路パターンと、
前記第２回路パターンに接続する第２ビアと、をさらに含む請求項２に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層は、前記金属層に接続する放熱ビアをさらに含む請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプリント回路基板。
前記絶縁物質は、感光性である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプリント回路基板。
前記ソルダーレジスト層は、前記絶縁層上にも積層される請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプリント回路基板。
前記金属層は、第１金属層と、前記第１金属層上に積層された第２金属層と、を含む請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のプリント回路基板。
一面及び前記一面に対向する他面を備えた金属層と、
前記金属層の両面に形成された絶縁物質と、
前記金属層の前記他面を除いた前記一面上に積層された一つ以上の絶縁層と、
前記金属層の前記他面に積層された絶縁物質に埋め込まれている第１回路パターンと、
前記金属層の前記他面に積層された絶縁物質に積層されたソルダーレジスト層と、
を含み、
前記絶縁物質は、前記金属層の一面に形成された第１絶縁物質と、前記金属層の他面に形成された第２絶縁物質と、を有し、前記第１回路パターンと前記金属層とを絶縁させ、
前記第２絶縁物質は、前記金属層の他面に接する一面と、前記第２絶縁物質の一面に対向する他面と、を有し、
前記第１回路パターンは、前記第２絶縁物質の他面に埋め込まれて一面が前記第２絶縁物質の他面に露出し、
前記ソルダーレジスト層は、前記第２絶縁物質の他面に配置されて前記第２絶縁物質に接触されるプリント回路基板。
前記第１回路パターンに電気的に接続し、前記金属層と前記第１絶縁物質及び第２絶縁物質とを貫通する第１ビアを含む請求項８に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層に形成され、前記第１ビアに電気的に接続する第２回路パターンと、
前記第２回路パターンに接続する第２ビアと、をさらに含む請求項９に記載のプリント回路基板。
前記第２ビアは、ソルダーを含む物質で形成される請求項１０に記載のプリント回路基板。
前記第２ビアの断面積の上下差は、前記第１ビアの断面積の上下差より小さい請求項１０または請求項１１に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層は、感光性である請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載のプリント回路基板。
前記ソルダーレジスト層は、前記絶縁層上にも積層される請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載のプリント回路基板。